遙感在中學地理教學中應用研究綜述

王婭靜　袁金國　黃靖

摘 要：遙感作為一種對地觀測技術，具有大面積同步觀測、時效性、數(shù)據(jù)綜合性等特點，能直觀化、動態(tài)化反映地面事物或區(qū)域變化，在高中地理教學中發(fā)揮著重要作用。本文通過文獻研究法對國內(nèi)外遙感應用到中學地理教學的現(xiàn)狀進行了綜述，并分析了其存在問題。

關鍵詞：遙感;中學地理教學;存在問題

一、緒論

遙感技術是一種不直接接觸、遠距離進行感知觀測的技術。遙感技術可以獲取實時、精確、大范圍和大量的可運用到各種資源環(huán)境領域的地物信息。目前，遙感技術應用非常廣泛，如農(nóng)業(yè)、測繪、城市環(huán)境監(jiān)測等。國外已經(jīng)較早地將遙感技術應用到地理教育教學當中，而我國在地理教育教學中進行這項研究則相對較晚。傳統(tǒng)中學地理教學中主要運用紙質(zhì)地圖進行教學，而紙質(zhì)地圖存在著制作周期長、更新慢、維護困難等缺陷，明顯已不能滿足現(xiàn)代中學地理教學的需求。遙感技術能夠很好地彌補傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖的不足，使中學地理教學地圖更加時效化和直觀化。我國著名的地理學、地圖學家陳述彭院士曾說過：“定性描述是地理學的第一代語言，地圖是地理學的第二代語言，地理信息技術是地理學的第三代語言”[1]，表明了遙感在地理教學中的重要作用。

二、國內(nèi)外研究概況

（一）國外研究概況

由于經(jīng)濟發(fā)展水平的差異，不同國家對地理信息技術的需要和注重程度也有很大不同?？傮w上來看，經(jīng)濟越發(fā)達的國家，其地理信息技術在中學地理教學中的應用就越早，相關研究成果也越豐富[2]。

1991年，英國的高中地理課程標準指出要重視在中學地理教學中對衛(wèi)星影像、航空影像的運用[3]。1999年，德國學者Wolfgang Hassenpflug建議不同區(qū)域的相關機構建立完善的服務器，為周邊學校提供專門的小型遙感數(shù)據(jù)集[4]。2005年，美國谷歌公司研發(fā)了GoogleEarth軟件，其功能之豐富、操作之方便使其在各個領域得到了廣泛應用[5]。2007年，德國學者K.Voss為了將遙感技術應用于中學教育，編寫了一批提供衛(wèi)星圖像和數(shù)字圖像處理方法支持的材料和教學單元[6]。2011年，德國學者Kerstin VOSS開發(fā)了一個全面和結構良好的遙感學習門戶來更好地推進“FIS”（學校遙感）項目，該平臺包含“教材”“研究”和“分析工具”三個部分[7]。2011年德國學者Raimund DITTER通過介紹帶有“FIS模塊”部分的“BLIF”軟件，向教師展示新的在學校課程中使用與遙感相關的主題的方法[8]。2014年，日本學者Kotaro Matsushita提出了一種用于教育的衛(wèi)星數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，旨將應用到擬議的自然科學教育系統(tǒng)，提高對全球環(huán)境問題的認識[9]。2016年，德國學者N.Wolf以“Space 4 Geography”項目里面的“巴西雨林砍伐”學習模塊為例，說明了以問題為導向的遙感應用作為現(xiàn)代地理教學方法的機會[10]。

（二）國內(nèi)研究概況

國內(nèi)地理信息技術起步比較晚，但最近幾年也取得了不少成果，主要包括以下幾個方面：

（1）遙感在中學地理教學中的作用。如趙如一認為遙感圖像可以形象直觀化地展示地理現(xiàn)象和規(guī)律，可以用做先進的教學用具來加強地理教學[11];程彬、王楠等人認為遙感應用到中學地理教學中可以改變地理教學內(nèi)容的展示方式、豐富地理課堂教學內(nèi)容和改變地理課堂的教學方式[12]。

（2）遙感教學方法或策略研究。如王美蓉和曾冬平從信息加工理論的角度去研究高中地理教學中遙感圖像的判讀方法及模式[13]，推動了遙感圖像輔助地理教學的進程;韓倩倩通過對高中地理地貌課程進行研究，提出了自己對遙感圖像的地貌教學輔助方法的觀點，以完善遙感圖像對高中地理教學的輔助作用[14]。

（3）遙感應用到中學地理教學的模塊研究與教學設計。如王迪等人認為遙感圖像可運用到全球變化與環(huán)境生態(tài)問題、地理環(huán)境與自然資源、突發(fā)性自然災害以及災害過程、分布與評估教學內(nèi)容中，可以增加學生興趣，開闊眼界，形成科學的認識[15];高維根據(jù)初中地理課堂的特點，以“世界的地形”教學設計為例，探討了將遙感帶入地理課堂教學環(huán)節(jié)的優(yōu)勢，為新形勢下中學地理課程教學提供了參考[16]。

（4）利用遙感相關軟件進行實踐研究。宋波和林琳通過自身對無人機低空攝影測量和地理信息技術應用方面的實踐研究，為廣大教師提供一種新的教學思路[17]。

三、存在問題

我國由于起步較晚，遙感技術在地理教育教學領域的研究比較少，不過也取得了一些進展。但其仍很薄弱，也還沒得到普遍推廣，相關研究仍需進一步推進。目前，我國遙感在中學地理教學中應用研究存在以下幾個問題。

（一）研究數(shù)量較少，研究意識淡薄

通過知網(wǎng)文獻檢索，2000—2019年發(fā)表的與遙感相關的文章或論文有137130篇，其中與遙感輔助中學地理教學相關的只有25篇。當中，2000—2010年只發(fā)布2篇，而2011—2019年發(fā)布了23篇，并且2011—2019年文章發(fā)布數(shù)逐漸增加（如下圖）?？梢?，學術界的重視程度在不斷增強，但是文章數(shù)量還是太少，說明教育研究者的研究意識還是比較淡薄，需進一步加強。

（二）研究內(nèi)容比較單一，研究深度不夠

通過對文獻的整理，發(fā)現(xiàn)研究者的研究內(nèi)容有涉及遙感應用到中學地理教學的作用、可應用的實例、以及課堂教學設計等，對于案例設計和實踐教學研究幾乎沒有。而且，在現(xiàn)有的研究中，部分研究停留在套用階段，內(nèi)容多有重復。因此，我國對于遙感在中學地理教學中應用研究內(nèi)容有待補充，研究深度有待加深。

（三）案例設計和實踐教學研究缺乏

供一線教師可參考的案例設計缺乏，是阻礙遙感技術在中學地理教學中推廣的原因之一[18]。目前，對于案例設計研究很少，遙感應用地理教學的教學方法與模式急需探究。地理知識的學習不只是學習知識，更重要的是地理方法和思想認識。另外，我國遙感的實踐教學方面比較欠缺，沒有深入研究怎樣使學生通過親手操作遙感軟件體會遙感技術的功能，也沒有開發(fā)相關適用學生使用的遙感軟件。

參考文獻：

[1]李佩武，周江，荊平.GIS技術及其在地理教學中的應用分析[J].天津教育，2005（6）：52-53.

[2]劉忠林.地理信息技術在中學地理教學中的應用研究[D].東北師范大學，2011.

[3]安三龍.遙感圖像在高中地理災害教學中的運用研究[D].杭州師范大學，2017.

[4]Hassenpflug W，Riechelmann L，John W D，et a1.Promotion of remote sensing in school education in Germany[J].I GARSS 99Proceedings，1999，5：2714-2716.

[5]張義淑.GoogleEarth在初中地理教學中的應用研究[D].湖南師范大學，2019.

[6]K.Voss，R.Goetzke，F(xiàn).Thierfeldt，et a1.Integrating applied remote sensing methodology in secondary education[R].2007 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium，2007.

[7]Kerstin VOSS，Roland GOETZKE，Henryk HODAM，et a1.Remote Sensing，New Media and Scientific Literacy-A New Integrated Learning Portal for Schools Using Satellite Images[A].Learning with GI 2011，2011：172-180.

[8]Raimund DITTER，Kerstin VOSS，Alexander SIEGMUND.Innovative Geography Lessons with Remote Sensing Methods[A].Learning with GI 2011，2011：204-207.

[9]Kotaro Matsushita，Shun Koshikawa，Taito Endoh.et al.Satellite data visualization system for education[J].Artificial Life and Robotics，2014，19（3）：258-261.

[10]N.Wolf，V.Fuchsgruber，G.Riembauer，et al.An adaptive Web-based learning environment for the application of remote sensing in schools[R].The International Archives of the Photogrammetry，Remote Sensing and Spatial Information Sciences，2016.

[11]趙一如.RS信息在中學地理教學中的應用[J].地理教育，2002（01）：52.

[12]程彬，蘇丹丹，董煒華.遙感技術在中學地理課堂教學中的應用[J].中學地理教學參考，2014（22）：38-39.

[13]王美蓉，曾冬平.基于信息加工理論的高中地理遙感圖像判讀法構建研究[J].地理教學，2016，（18）：7-11.

[14]韓倩倩.基于遙感圖像的地貌教學輔助方法研究[D].杭州師范大學，2016.

[15]王迪，張新主，周水春.遙感圖像在中學地理教學中的運用[J].中學地理教學參考，2015（02）：49-50.

[16]高維.基于RS技術的初中地理課堂教學——以“世界的地形”（第一課時）教學設計為例[J].中學地理教學參考，2017（02）：48-49.

[17]宋波，林琳.對“遙感技術在區(qū)域地理研究中的應用”一課有效教學的思考與實踐[J].地理教學，2016（23）：22-27+35.

[18]蘇宇，劉琳，張正勇.“3S”技術在中學地理教學中的應用研究綜述[J].地理教學，2017（14）：15-18.

基金項目：河北省專業(yè)學位教學案例建設項目，項目編號：KCJSZ2020032;河北省教學改革研究項目，項目編號：2017GJJG069;河北師范大學一流本科課程建設項目;河北省高校重點學科建設項目

作者簡介：王婭靜（1996— ），女，漢族，河南洛陽人，碩士在讀，研究方向：地理學科教學;黃靖（1996— ），女，漢族，四川成都人，碩士在讀，研究方向：地理學科教學。

*通訊作者：袁金國（1972— ），女，漢族，河北石家莊人，博士，碩士生導師，研究方向：遙感信息處理與環(huán)境遙感應用。